条路，一方面是勇于引进先进的外来技术，加强合作。另一方面是学习，走不断完善自己的技术带动自己不短的提高。与国外同行业的技术对比，三十多年来国内的伺服电液控制系统有了明显的进步，与国际上的大公司比较而言还是有差距的，特别是像美国的mts和英国的instron等，无论是技术还是应用都无法比拟。
软件方面，国内的软件多有专业软件工程师设计完成，使得结构合理，组合比较便捷。现在软件包已经成为了一种产业，可以说非常有前景。国内试验软件的各个厂家由于技术水平还不够完善，还形成不了气候，只能随着设备免费副赠，本身的价值并没有得到体现。
1.2.2我国发展的势头
伴随着科学技术的日新月异，人们更加重视动态试验，电液伺服的需求也越来越大。利用电液伺服的技术开发特殊设备越来越多，市场的机会越来越大。今后国内电液伺服试验的水平一定会进一步发展的。
图1.1 伺服电液工作原理
1.3 本课题研究的内容
在整个电液伺服的发展过程中我们可以清晰的看到，一方面是对基础元件的研究，另一方面则是对控制系统的研究。当来到新世纪滞后，人类无论是基础元件还是控制系统方面都有了较大的进步。本课题研究的是PLC在液压控制系统的应用，主要包括压力控制系统，速度控制系统，位置控制系统，同步控制系统等。液压控制系统压力控制室利用压力阀，压力继电器或压力传感器来控制和调节液压系统的主油路或某一只的压力，以满足执行元件所需的力或力矩的要求。在这个过程中，PLC接收来自系统的压力信息，然后给相关液压阀发出指令。将比例压力阀，PLC，人机界面组合起来，可实现较大范围的压力调整与多个压力参数的设定。本次课程设计就是以此为基础利用液压技术在机械手中的应用而设计出来的。满足在生产现场中对整个控制系统的要求。
2 电液伺服系统的基本原理
2.1 电液伺服控制系统的简介
这个课设的核心是电液伺服控制系统，他是由电信号和液压处理组合而成的反馈控制系统。这个一般由液压泵,液压控制阀，执行元件，反馈原件，控制对象等组成。如图2.1
图2.1 电液伺服控制系统
由图2.1 可以看出输入信号和液压泵发出指令信号到液压控制阀上，液压控制阀将指令发送到执行元件上，经过反馈误差之后输出精确的信号到控制对象当中去。可以看出这是一个典型的闭环控制系统，局控制精度高的特点。
电液伺服控制系统种类特别多，可以分成好多类型。首先从不同种类来分，可以分成位置，速度，力控制等；也可以从驱动来看有阀控，泵控系统等；另外从功率分可以分为大，小功率系统；再从我们熟悉的控制来分可以分为开环和闭环控制系统；最后呢，从输入信号来讲呢又可分成模拟和数字伺服控制系统这两个；正是因为他的总类过于繁杂，因此它可以分成多种多类，应用在各行各业中。
下面由我为大家介绍一下在工业中常见的伺服电液系统，列举一些例子来说相同步骤的感应器、进行螺旋的或者差动的变压器和自动进行整角机器的变压器。驱动电液伺服阀的电流主要是由电液私服放大器来提供的。将一种电液转变成另外一种电液和扩大输出功都是电液伺服阀的功能；这样在整个电液伺服控制系统中他的地位也是最高的，就好比一个工作团队中的经营往往大家对他大期望也是最大的要求也是最为严格和精准的。液压动力机构是由液压控制元件，执行机构和控制对象组成。
为改善系统性能，电液伺服控制系统习惯性采用串联滞后以提高低频的增益系数，减轻系统的稳态误差，这也是控制系统中经常使用的一个办法。除此之外利用压力负反馈校正或加速度正是提升阻尼性能而又不减弱效率的好办法。
2.2 电液伺服系统的概述
由于伺服阀马达线圈匝数比较多，使得其具备了巨大的感抗。因此伺服放大器是必须有深度电流负反馈的放大器。只有在特别少的反应慢的系统才应用电压反馈放大器。电流的负反馈放大器输出阻抗比较大，伺服阀线圈和放大器组合成了一个一阶滞后的环节，使得输出阻抗变大，因此这个一阶环节的频率高低，对整个伺服频宽就不会有什么太大的影响。各种各样不同的伺服系统对伺服放大器有着各种不同的要求，比如说不同的增益范围，不同的校正环节以及其他功能。可是为了保证伺服阀的不出现意外情况，阀对放大器还提出一下要求:放大器要具备限流的功能，以确保放大器最大输出电流不引起阀的其他失败或不能够烧坏线圈。伺服阀理论上应能承承受2倍的额定电流。 2.2.1 电液伺服阀驱动电路
电液伺服阀的驱动电路的核心是驱动模块，它是由第一级仪表运算放大器AD622AN和第二级功率放大器LH0041联合而成。驱动电路有要求在D/A端加10至-10V的电压，AB端同时输出40至-40mA的电流信号。第二级的功率放大器使用LH0041原理。驱动负载是电液伺服阀，使得成为非纯电阻阻抗的线圈，当其两端的电压不加在线圈流过的电流，这样就使得与放大器电压输出成正比。目的是保证输入电压与控制电流成正比，采用电阻R-S107与电液伺服阀控制线圈串联，同时将经过电阻R-ST1电压反馈到放大器输入端，这是因为反馈电压是由电流产生的，所以称为电流负反馈。 2.2.2 电液伺服阀电流的显示电路
电流式的模拟表头电路直接在把电流式模拟表头串在电路中，同时采样电阻的位置换上电流式模拟表头。这时需用一个模拟表头来显示两路电液伺服阀的电路，同时增加通道选择电路。他的功能是：测量电液伺服阀的电流以电流式模拟表头串联在电液伺服阀的电路中时，电液伺服阀的响应部分短接；同理要求测量电液伺服阀的电流时把电流式模拟表头串联在电液伺服阀电路中。当采用电流式模拟表头的显示电路输入驱动电压与电液伺服阀输出电流保持了比例关系，提高了显示电液伺服阀电流的线性比和精度。
2.3 传感器的调节电路
位移传感器数据大多数情况下不能用来直接显示，应用调理电路才能完全表现出来。调理电路是仪表放大器AD622AN，它是一种高精度，低功耗的仪表放大器，其放大倍数甚至可以达到2至1000；其次AD622AN使用比较方便，你只要在1.8之间加可变电阻就可以改变其增益。
2.3.1 系统模型
图2.2 液压伺服系统的结构
液压伺服控制系统根据参数不同，可以分为位置，速度，加速度和力控制系统。系统中为了控制好阀的工作，经经过检测原件的信号与系统在工作之前的标准信号进行核查，检查后经过D/A将数字信号变化成模拟信号后来控制的。为了实现闭环系统控制，我们工作中将、控制器中的信号是由液压缸中发生的移动信号输送过来的，在通过控制系统对其进行整定和分析，就像闭环控制系统的工作流程一样最后在反输送到控制器中实现了整个工作过程。 伺服控制器是用来满足高要求高性能执行的必要机构。在工作中为了能够使系统更加准确，处理器的计算速度必须使非常高的。同时我们还需要建立数学模块，但是我们都知道非线性是无法建立的，而伺服阀又恰好使，很多必须的条件都不具备，这时候模糊PID就应运而生了，自适应控制以及专家系统不断的引起人们的重视，纷纷应用到电液伺服控制系统当中。 2.3.2 硬件的系统
TI公司的TMS320C2000系列芯片在工业中得到了广发的应用。芯片是16位处理器，提供了低成本，低功耗，高性能的处理能力。其主要性能包括CMOS技术，能够减小功率损耗并使得源头电压降到规定的3.3V；D/A转换器将输出的数字信号一并输送到伺服阀当中。为了减小对功率的损耗上浪费的时间，需要把送点电压调整为3.3V；为了在规定的时间内能够达成任务需要模拟数字转换器在6个模拟数字转换时钟周期内。输入样本需要1转换时钟周期,转换需要5转换时钟周期,所以保持采样/转换的转换时间大于或等于6.1 s。电液伺服阀将从数字模拟转换器中转换成的电流或电压输出的模拟信号进行调控。 2.3.3 软件的系统
电液伺服控制系统在软件上面的是系统内的PLC，这在以前的软件控制上是不可能的。同时呢当我们的软件经过工作人员确认无误后是无法进行更改的，无论发生什么样的变化，核心的数值是不能动的。对于伺服电液控制器来说，控制
器是整个系统的核心部件，整个系统控制品质的高低取决于程序中的控制算法。如何更好的应用PID控制。使得传统的PID控制在电液系统上有着更好的应用。另外，还有对于新型驱动系统和集成技术的研究。都未整个伺服电液系统的发展提供了更为广阔的平台。